钻孔雷达技术在孤石探测中的数值模拟研究

简论地质勘探中综合运用钻孔雷达与数字摄像的益处[摘要] 随着经济发展、科技进步，人类认识自然和改造自然的能力不断增强。

通过新设备和新技术的应用，人类对于地层、地貌等的研究和探索也进入了一个新的时期。

地质勘探工作从深度到广度都有了新的拓展。

如何合理应用新技术和新设备，提高地质勘察的工作效率，增加勘察的准确性和完整性，是新时期我们应该思考的问题。

[关键词] 钻孔雷达；数字摄像；问题；结合；益处[abstract] with the development of economy, the progress of science and technology, human nature and the transformation of the nature and increased the capacity. Through the new equipment and the application of new technology, human for strata, geomorphology of research and exploration has entered a new phase. From the geological exploration depth to wideness had the new development. How to reasonably using new techniques and new equipment, improve the working efficiency of the geological survey, increase the accuracy and completeness of the survey, is the new period, we should consider the problem.[key words] drilling radar; Digital camera; Problem; Union; benefits在地质勘探工作中，利用传统的现场钻探手段在准确获知地质结构的空间特征以及周围岩体的地质信息方面还存在着一些局限性。

数值模拟技术在钻地武器研制中的应用【摘要】本文介绍了数值模拟技术在钻地武器研制中的应用。

首先探讨了数值模拟技术在武器研制中的重要性及方法。

接着详细讨论了钻地武器的设计与仿真，以及地下环境对其性能的影响。

然后分析了数值模拟技术在钻地武器性能优化和试验设计中的作用。

通过研究发现，数值模拟技术为钻地武器研究提供了有效的工具和方法，有助于提高武器的性能。

最后总结指出，数值模拟技术的发展对钻地武器研制具有重要意义，未来将有更广阔的应用前景。

数值模拟技术为钻地武器研究提供了重要支持，有助于武器的进一步发展和改进。

【关键词】数值模拟技术、钻地武器、研制、地下环境、性能优化、试验设计、发展、前景、工具、方法1. 引言1.1 研究背景数值模拟技术通过建立数学模型和计算方法，可以对钻地武器的设计、性能和作用过程进行准确模拟和分析。

在钻地武器的设计与仿真方面，数值模拟技术可以帮助工程师快速评估设计方案的效果，优化设计参数，降低研发成本。

地下环境对钻地武器性能的影响也是研究的重点之一。

数值模拟技术可以模拟地下介质的物理和力学性质，分析地下环境对钻地武器的效果和影响，为钻地武器研制提供重要参考。

数值模拟技术在钻地武器研制中的应用具有重要意义，有助于提高钻地武器的性能和效率，推动钻地武器技术的不断发展和创新。

1.2 研究意义钻地武器在现代战争中扮演着重要的角色，具有破坏力强、作战效果高等特点。

随着对钻地武器性能要求的不断提高，传统的试验研究手段已经无法满足其发展需求。

借助数值模拟技术在钻地武器研制中的应用具有重要意义。

数值模拟技术具有高效性和经济性的优势。

通过建立数学模型，可以快速准确地模拟钻地武器的工作原理和性能表现，避免了传统试验研究中所需的大量时间和人力。

在研制过程中，数值模拟技术可以有效降低成本，提高研究效率，加快武器的研发周期。

数值模拟技术可以帮助研究人员更好地理解钻地武器的工作机理，揭示其中的规律性。

通过模拟分析，可以深入探究地下环境对钻地武器性能的影响，为优化设计提供理论依据。

地震波跨孔CT探测孤石中直线与曲线追踪法的应用郭云峰;胡晓娟;游敬密【摘要】孤石对于地下工程施工影响较大,采用地震波跨孔层析成像(CT)技术,精确探测出地下孤石的形态及分布情况可为施工方案提供科学依据、节约施工成本.通过对比分析层析成像中两种射线追踪法应用于孤石探测效果,进而提高孤石探测的精度.论文首先论述了两种射线追踪方法原理的异同点,当地下介质波速差异较大时,弯曲射线追踪更符合真实射线传播路径;再以实例验证说明,当地下介质均匀时,两种射线追踪法反演结果基本一致,当地下存在与周围介质波速差异较大的孤石时,采用弯曲射线追踪法反演结果具有更高的分辨率和精确度.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2015(012)003【总页数】6页(P361-366)【关键词】孤石;层析成像;直线追踪;曲线追踪【作者】郭云峰;胡晓娟;游敬密【作者单位】福建省地质灾害重点实验室,福建福州350002;福建省地质灾害重点实验室,福建福州350002;福建省地质灾害重点实验室,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】P631.4在地铁施工过程中，盾构机掘进过程中遇到孤石[1]，掘进施工将非常困难。

因此精确地探测出地下孤石的位置、分布范围及边界等能为设计合理的盾构施工方案提供科学依据。

孤石探测是一项仍处于发展阶段的重要研究课题 [2,3]。

目前，常用于孤石探测的物探方法包括地震波跨孔层析成像(CT)、常规电法勘探、瑞雷面波法、微动探测及探地雷达探测等。

其中地震波跨孔层析成像法(CT)在不损害测试对象的前提下，“透视”测试对象的外部及内部结构，具有分辨率高、可靠性好、图像直观和信息量大等特点，是常规技术所不及的[4]，可用于解决多种复杂的地质问题[5～8]。

采用地震波跨孔层析成像(CT)，依据不同介质的波速差异来精确圈定孤石分布区域，探明孤石的形态和边界等情况，为施工方案的设计提供科学依据，既节约施工成本，又提高工作效率。

微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用作者：彭明刚来源：《价值工程》2018年第27期摘要：福州地铁6号线滨～壶盾构区间在施工过程中遇到了孤石、基岩凸起等复杂地质问题，因孤石分布随机，且孤石形状大小和强度各异，若不提前查明并处理，会给盾构施工造成重大不利影响和安全隐患。

为此采用无损微动探测技术探测盾构区间范围内不良地质的分布情况，为盾构施工提供了依据和指导。

Abstract： In the construction process of the Bin-Hu shield tunnel of Line 6 of Fuzhou Metro，complex geologic problems such as solitary rocks and bedrock bulges were encountered. Because of the random distribution of solitary rocks， the shape and strength of the solitary stone are different. If not identifying and handling， it will cause major adverse effects and potential safety hazards for the construction of the shield. For this reason， non-destructive micro-motion detection technology was used to detect the distribution of bad geology within the shield range， which provided a basis and guidance for shield construction.关键词：微动探测；盾构区间；孤石探测Key words： micro-motion detection；shield zone；lonestone detection中图分类号：U452；P631 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）27-0198-020 引言近年来，在城市轨道交通建设中盾构施工技术应用愈加广泛，但在实际应用过程中面临的地质问题愈加突出，尤其是孤石、基岩面凸起等，这些不良地质体的存在，由于其存在较大的发育不确定性，无法在事前未雨绸缪的采取应对方案。

UWB 雷达在矿山钻孔救援中的应用研究文虎1，2， 周博1， 郑学召1，2， 康玉国3， 蔡国斌1， 黄渊1， 丁文1（1. 西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安　710054；2. 国家矿山救援西安研究中心，陕西 西安　710054；3. 北京大地高科地质勘查有限公司，北京　100040）摘要：超宽带（UWB ）雷达探测技术可实现面向钻孔救援的矿井人体目标探测，但UWB 电磁波易受灾变矿井复杂环境影响，UWB 雷达回波信号易受到灾变矿井背景杂波、环境噪声影响，导致难以实现灾变矿井人体目标精准探测。

针对上述问题，介绍了基于UWB 雷达的井下目标探测场景及人体目标探测原理，分析了UWB 电磁波特性研究现状和UWB 回波噪声滤除方法研究现状。

总结了存在的问题：① UWB 电磁波在灾变矿井复杂环境中的传播特性需深入研究。

② 背景杂波产生原因尚未明晰，灾变矿井背景杂波与环境噪声滤除技术研究较少。

③ 面向钻孔救援的UWB 雷达人体目标探测技术仍需改进。

针对现有技术的不足，展望了面向钻孔救援的UWB 雷达井下人体目标探测技术的发展趋势：① 深入研究UWB 电磁波穿透传输关键表征参数对井下复杂环境特征的敏感程度。

② 构建适用于灾变矿井的背景杂波与环境噪声滤除方法。

③ 深入优化面向钻孔救援的UWB 雷达人体目标探测技术。

关键词：钻孔救援；UWB 雷达；人体目标探测；UWB 电磁波；传播特性；噪声滤除中图分类号：TD655 文献标志码：AResearch on the application of UWB radar in mine drilling rescueWEN Hu 1,2, ZHOU Bo 1, ZHENG Xuezhao 1,2, KANG Yuguo 3, CAI Guobin 1, HUANG Yuan 1, DING Wen 1(1. College of Safety Science and Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China ；2. Xi'an Research Center of National Mine Rescue, Xi'an 710054, China ；3. Beijing Dadi Hi Tech Geological Exploration Co., Ltd., Beijing 100040, China)Abstract : The ultra wideband (UWB) radar detection technology can achieve mine human target detection for drilling rescue. However, UWB electromagnetic waves are susceptible to the complex environment of catastrophic mines. The UWB radar echo signals are susceptible to the background clutter and environmental noise of catastrophic mines. It is difficult to achieve precise detection of human targets in catastrophic mines. In order to solve the above problems, the underground target detection scenarios and human target detection principles based on UWB radar are introduced. The research status of UWB electromagnetic wave characteristics and UWB echo noise filtering methods are analyzed. The existing problems are summarized as following points.① The propagation characteristics of UWB electromagnetic waves in the complex environment of catastrophic mines require in-depth research. ② The reason for the generation of background clutter is not yet clear. There is limited research on the filtering technology of background clutter and environmental noise in catastrophic mines.③ The UWB radar human target detection technology for drilling rescue still needs to be improved. In response to收稿日期：2023-03-30；修回日期：2023-05-26；责任编辑：胡娴。

井间电磁波CT技术在地下孤石探测中的应用朱亚军;龙昌东;杨道煌【摘要】在地铁隧道的挖掘工作中,孤石对盾构机的施工危害很大.为了解决这个问题,必须要确定孤石的空间位置和形态大小分布.因此,在了解孤石所在地层的电性参数基础上,运用井间电磁波CT方法对南方某轨道地铁交通1号线特定区域进行了孤石的探测工作.通过ART方法的反演结果与实际钻孔验证信息进行对比,表明电磁波CT方法在孤石大小、空间分布方面基本与验证的钻孔资料一致,共查明了孤石14处.该成果说明,在地铁隧道挖掘工作中,井间电磁波CT技术对于探明地下孤石空间分布具有很好的指导作用.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2015(012)006【总页数】5页(P721-725)【关键词】电磁波;CT技术;探测;孤石【作者】朱亚军;龙昌东;杨道煌【作者单位】江苏省地质勘查技术院,江苏南京210008;中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074;中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P631.3电磁波层析成像(CT)技术以其分辨率高的特点而主要用于精细构造和目标的探测。

其研究始于20世纪的80年代，是借鉴医学上CT技术而发展起来的一门科学技术[1]，它是基于电磁波在介质中传播时，不同介质的吸收程度差异来反演、重建空间各区域吸收系数的分布来了解研究区域的地质结构信息。

尽管发展时间很短，但是由于勘测精度高、轻便、高效、受震动干扰小等优点[2,3]，井间电磁波CT在城市工程物探中具有很大的优势。

主要应用于工程对溶洞、裂隙的探测上，并取得了很好的效果[4-9]。

在目前的地铁隧道挖掘工作中，盾构机扮演着开路者的重要角色。

尽管盾构机工作效率很高，但其工作的对象是主要土，而对于坚硬的岩石却无能为力。

在实际工作中，通常称发育在残积土、基岩风化带等第四纪土质中，粒径大小在几十厘米到几米之间，形状各异的岩石为孤石[10]。

数值模拟技术在钻地武器研制中的应用随着科技的不断进步，钻地武器已经成为了现代战争中不可或缺的一部分。

钻地武器不仅可以有效地摧毁敌方目标，而且可以在相对较小的范围内造成极大的破坏。

对钻地武器进行科学、精准的研制是国防领域中的重要课题。

由于钻地武器的复杂性和危险性，传统的试验验证方法已经无法满足现代战争对高效、精准的要求。

在这种情况下，数值模拟技术的应用成为了钻地武器研制中的一大亮点。

本文将从数值模拟技术在钻地武器设计、性能评估、优化等方面的应用进行探讨。

钻地武器的设计是决定其性能的关键。

传统的试验验证方法需要大量的成本和时间，而且往往无法全面反映出武器的各种工作状态。

数值模拟技术的应用成为了钻地武器设计的重要手段。

1. 流场模拟2. 应力分析钻地武器在穿透地下目标时，受到了复杂的应力作用。

传统的试验验证方法需要在地下目标中进行实验，而且难以对复杂的应力分布进行精确的测定。

而数值模拟技术可以建立精确的有限元分析模型，通过计算机仿真实验得出武器在不同工作状态下的应力分布情况。

通过对应力分析的模拟，设计者可以对武器的材料和结构进行优化，提高其抗压能力和穿透深度。

2. 穿透深度模拟1. 多参数优化钻地武器的优化往往涉及到多个参数的优化。

传统的试验验证方法需要对每个参数进行多次试验，而且往往难以对参数之间的相互影响进行深入分析。

而数值模拟技术可以通过建立精确的多参数优化模型，通过计算机仿真实验得出武器在不同参数组合下的性能数据。

通过对多参数优化的模拟，设计者可以找到最优的参数组合，提高武器的综合性能。

2. 系统集成优化数值模拟技术在钻地武器研制中有着广泛的应用前景。

随着计算机技术的不断发展和仿真软件的不断完善，数值模拟技术将会进一步成为钻地武器研制中不可或缺的重要手段。

在今后的研究中，我们需要不断探索数值模拟技术在钻地武器研制中的应用，为提高我国的国防科技水平作出更大的贡献。

孤石地面探测及处理技术研究摘要：孤石素有盾构掘进“拦路虎”之称，为了解决广州地铁建设中遇到的在孤石复杂地质条件下的盾构施工难题，本文以广州地铁六号线二期[暹岗 ~香雪]盾构工程为研究背景，从孤石勘探技术、孤石处理技术方面进行了实践研究，取得了良好的效果。

关键词：孤石；孤石探测；孤石处理引言在地铁建设中会遇到许多不良地质。

如富水砂层、上软下硬地层、孤石、溶洞等，这里所讲的“孤石”是一种花岗岩地层中就不同程度的分布着花岗岩球状风化体。

孤石强度很高，与周边风化土体性质差异大，造成盾构施工异常困难。

全面掌握孤石的分布情况，研究孤石处理方法，是确保盾构顺利穿越孤石地层的关键。

本文以广州地铁六号线二期[暹岗~香雪]盾构工程孤石处理为研究背景。

1．工程概况广州地铁六号线二期[暹岗~香雪]盾构工程位于广州市萝岗区，线路主要沿开创大道由西向东行进。

隧道覆土在8.7m～20.9m之间，洞身主要在<4N-2>、<5H-2>、<6H>地层中通过，局部位置穿过<3-1>、<3-2>、<3-3>砂层及<9H>微风化花岗岩。

其中在<5H-2>、<6H>地层中容易发育球状风化孤石，如图1所示。

图 1隧道孤石剖面图2．盾构掘进孤石地层风险分析盾构机掘进孤石地层时，主要存在以下风险：（1）盾构机掘进速度异常缓慢，刀盘会受到较大的瞬间荷载冲击，掘进参数波动大，扭矩波动最为明显，姿态难以控制，易卡刀盘，损坏刀具和刀盘，严重时会损坏盾构主轴承，造成盾构长时间停滞。

（2）掘进时由于周边土体软弱，对周边地层扰动较大，容易多出土造成超挖，有出现地面沉降的风险，威胁周边地面建筑物及地下管线安全。

3.补充钻探孔探测孤石方案概述为了尽量摸清孤石的情况，设计了补充钻探探测“孤石”方案，并根据设计资料和现场调查研究的结论选择了钻探区域：分为“孤石”出现可能性最大的重点探测区、“孤石”出现可能性很大的重点探测区及“孤石”出现可能性较大的重点探测区三种类型。

微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用彭明刚【摘要】福州地铁6号线滨～壶盾构区间在施工过程中遇到了孤石、基岩凸起等复杂地质问题,因孤石分布随机,且孤石形状大小和强度各异,若不提前查明并处理,会给盾构施工造成重大不利影响和安全隐患.为此采用无损微动探测技术探测盾构区间范围内不良地质的分布情况,为盾构施工提供了依据和指导.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)027【总页数】2页(P198-199)【关键词】微动探测;盾构区间;孤石探测【作者】彭明刚【作者单位】中电建(福州)轨道交通有限公司,福州350015【正文语种】中文【中图分类】U452;P6310 引言近年来，在城市轨道交通建设中盾构施工技术应用愈加广泛，但在实际应用过程中面临的地质问题愈加突出，尤其是孤石、基岩面凸起等，这些不良地质体的存在，由于其存在较大的发育不确定性，无法在事前未雨绸缪的采取应对方案。

经常面临的状况是被动解决这类问题，不仅严重影响了其施工安全，更延长了工期，增大了成本。

特别是孤石和基岩凸起，由于其形状以及强度不一，盾构机难以将孤石破碎，不仅会造成掘进的困难，而且会造成盾构机刀具的严重磨损，同时对施工作业区域的地层也会造成扰动，影响隧道工程施工安全性以及施工进度[1]。

因此，必须针对隧道盾构施工中的孤石进行探测，同时采取合理的措施对孤石进行破碎处理，以确保盾构施工作业的顺利进行。

1 工程概况滨～壶区间位于长乐市文武砂镇，临近沿海地区，从滨海新城站出发，沿规划道庆路到达壶井站，区间穿越的地面为村庄房屋群、河流、鱼塘。

区间里程为SK28+596.144～SK29+727.952，全长为1343.707m，微动探测区间起止里程段K29+061～K29+642。

区间拟采用盾构法施工，联络通道及泵站拟采用暗挖法施工。

滨～壶区间主要岩土层从上至下分别为填土、质土、（含泥）中砂、中粗砂、粉质粘土、残积砂质黏性土及花岗岩风化层。

径向钻孔技术数值模拟研究发布时间：2022-01-04T08:11:43.309Z 来源：《中国科技人才》2021年第24期作者： 1杨姝 2王朔[导读] 利用数值模拟方法对不同渗透率和方向径向钻孔进行了优化研究。

1杨姝 2王朔1.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营 2570002.中国石化胜利油田分公司石油开发中心有限公司山东东营 257000摘要：利用数值模拟方法对不同渗透率和方向径向钻孔进行了优化研究。

关键词：封闭断块数值模拟优化径向钻孔技术是指在垂直井内利用注入高压水射流等方式沿半径方向钻出辐射状分布的一口或者多口分支井眼的技术，是一种高部位断块油藏剩余油的有效动用技术。

笔者选取不同渗透率不同径向钻孔方向建立数值模拟模型进行径向钻孔技术优化研究。

1 模型建立选取中高渗断块油藏参数作为数值模型的参数建立相关模型。

模型为均匀网格系数。

其中X、Y方向的网格步长均为5m，纵向上的网格步长为0.5m；油藏埋深1500m，孔隙度27%，水平渗透率为50×10-3μm2，100×10-3μm2，500×10-3μm2，1000×10-3μm2。

表1 数值模拟所用的岩石和流体参数①方向径向钻孔②方向径向钻孔图4 不同方案采出程度对比柱状图从模拟结果看，方案3采出程度最高。

其中，方案0为保持原有方式继续开采。

3 结论通过数值模拟手段，确定了沿③方向采出程度最高。

参考文献[1]杨志军，张凯等.断块油藏高部位剩余油径向钻孔参数优化[J].特种油气藏，2018,25（1）：164-168.[2]刘银凤．低渗透油藏径向钻孔技术增产机理研究[D]．大庆：东北石油大学，2012.[3]张凯,龙涛等.断块油藏高部位剩余油径向钻孔产能预测[J].油气地质与采收率,2017,24(5):120-126.作者简介：杨姝（1986-）女，汉族，山东东营人，助理研究员，主要从事油气田开发工作。

钻孔地质雷达技术在水文与工程地质中的应用随着科学技术的发展，现如今钻孔雷达技术在国外已经被广泛的应用到各个领域中。

但是在我国，钻孔地质雷达技术依旧是一项新技术，目前被广泛的应用在水文地质与工程地质的勘察中，并取得了一定的发展成果。

利用钻孔地质雷达技术可以很好的检测出水文地质与工程地质存在的质量问题，为问题的处理和解决提供依据。

本文将对转孔地质雷达技术在水文与工程地质中的应用进行分析，以促进我国转孔地质雷达技术的发展。

标签：钻孔地质雷达技术;水文地质;工程地质;应用通常情况下，在水文地质和工程地质的检测中会遇到断层、裂隙带以及溶洞等地质问题。

如果在施工之前不对地质进行良好的排查，在施工过程中，一旦遇到上述问题，就会严重的影响施工的进度。

因此快速有效地获取准确的地质信息对工程建筑来讲是至关重要的。

现如今钻孔地质雷达技术的应用，在很大程度上提高了探测的效率和探测的准确性，因其具备的高分辨率和抗干扰能力等特点，使其能够迅速查明整个地面的地质情况。

1、钻孔地质雷达技术的简介钻孔地质雷达是一种能够确定地下介质的广谱电磁技术，这种技术的频率一般为50～250赫兹，能够实现一定距离内穿透岩石介质。

在原理上，钻孔地质雷达与地面的地质雷达一样，都是需要两个天线，一个用来发射高频宽带的电磁波，一个用来接收地下岩石的发射波。

在钻孔地质雷达进行探测地质信息时，电磁波在传输过程中会受到岩土电磁性质和几何形态的影响，进而使接收端接收的电磁波强度和波形发生变化。

因此，需要根据接收的电磁波双程走时、振幅和波形等信息对地下岩土介质结构特征进行推测。

但是在探测过程中，地下岩土介质的电导率达到一定值时，会导致雷达单孔反射测量失效，这也就是说在高导率的地下岩土介质中是不能保障电磁波是以波的形式进行传播，而对于这种地下岩土介质就只能使用跨孔测量或孔中地面测量，利用首波振幅和到达时间获取地质信息。

2、钻孔地质雷达技术的种类目前，钻孔地质雷达技术主要有三种类型，分别是单孔反射技术、蹲孔层成像技术以及垂直剖面测量技术。

孤石形状与岩土介质对孤石探测的影响研究
曾国春;刘成禹;林毅鹏
【期刊名称】《路基工程》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】采用现场试验和数值模拟相结合的方法,针对不同孤石形状、不同周围岩土介质对地质雷达探测孤石结果的影响进行研究.结果表明:不同形状孤石的雷达波形反射曲线形状有差异,其中球状孤石的反射波形大致为一条双曲线,且曲线较为平滑规则,而块状孤石的反射波形为左右两条双曲线与前部扁平线的组合形状;球状和块状孤石反射曲线中间反射能较大,而曲线两侧翼部反射能较小;球状与块状孤石的反射弧跨度随着截面尺寸的增加呈线性增长,且在相同截面尺寸下两者大致相同;在砂土介质中,孤石处的雷达反射波形比在黏土介质中明显,故周围岩土介质对地质雷达探测孤石结果的准确性有一定的影响.
【总页数】6页(P18-23)
【作者】曾国春;刘成禹;林毅鹏
【作者单位】福州大学环境与资源学院,福州350108;福州大学环境与资源学院,福州350108;厦门地质工程勘察院,福建厦门361000
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.遇孤石静压管桩终压力假象的岩土机理分析 [J], 林梁
2.微动探测方法在城市地铁盾构施工“孤石”探测中的应用--以福州地铁1号线为例 [J], 刘宏岳;黄佳坤;孙智勇;宗全兵
3.上覆岩土条件下孤石爆破预处理炸药单耗实验 [J], 张庆彬;阳军生;吴从师;张学民;梁奎生;刘洪震;方风华
4.微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用 [J], 彭明刚
5.CT探测技术在跨海顶管孤石群探测的应用研究 [J], 孟祥龙
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钻孔雷达正演模拟及应用研究的开题报告一、研究背景与意义钻孔雷达是一种地球物理勘探技术，它可以通过测量地下材料的电磁特性来确定地下的构造和物性，具有强大的深部勘探能力。

目前，钻孔雷达已经广泛应用于地质勘探、隧道工程、矿产勘探等领域，成为了地下勘探的重要手段之一。

钻孔雷达的工作原理是利用发射器送出电磁脉冲，经过地下物质的反射、散射等过程后，接收器接收反射波，再通过信号处理和数据分析，得到地下物质的电磁特性信息。

而钻孔雷达的正演模拟则是通过计算机模拟钻孔雷达的工作过程，进而预测其在不同地下介质中的探测效果，为实际勘探提供依据。

钻孔雷达正演模拟的应用研究有助于深入了解其探测原理与成像机制，提高其勘探精度和深部探测能力，在石油勘探、地质灾害预测、地下管线探测等领域具有广泛应用前景。

因此，本研究旨在开展钻孔雷达正演模拟及应用研究。

二、研究目标与内容1. 研究钻孔雷达的工作原理、电磁波的传播规律和物理特性，掌握其勘探成像机制。

2. 基于Maxwell方程和有限差分法，建立地下介质模型并模拟钻孔雷达的电磁波传播过程，分析其探测效果与敏感性。

3. 通过正演模拟，研究地下介质的电磁特性对钻孔雷达探测的影响，探索不同介质下的最佳探测参数。

4. 结合实际勘探，应用钻孔雷达正演模拟技术，提高勘探效率和精度，对地下构造进行深入研究。

三、研究方法1.文献调研法：对钻孔雷达的基本原理、探测效果、电磁波传播规律等进行检索、阅读和总结。

2.数值模拟法：基于Maxwell方程和有限差分法，建立地下介质的数值模型，利用计算机模拟钻孔雷达的电磁波传播过程，分析不同介质下的探测效果与敏感性。

3.案例应用法：结合实际勘探，应用钻孔雷达正演模拟技术，提高勘探效率和精度，对地下构造进行深入研究。

四、预期成果1.完成钻孔雷达的正演模拟，并模拟不同地下介质下的探测效果与敏感性。

2.探究地下介质的电磁特性对钻孔雷达探测的影响，以及不同介质下的最佳探测参数。

球状孤石在探地雷达探测成果中的表现特征刘成禹;林毅鹏;林超群;刘汗青【摘要】花岗岩风化壳中分布的孤石对工程建设有较大的危害，较准确地探明孤石的大小及分布具有重要的实际意义。

笔者采用现场实测和数值模拟相结合的方法对球状孤石在探地雷达探测成果中的表现特征进行了研究。

结果表明：雷达波在孤石处出现了明显的孤形反射，反射弧的张开宽度随孤石直径、埋深的的增加而增大；雷达波中孤石顶点处反射弧的曲率半径与孤石直径近似呈线性关系，与孤石埋深近似呈二次多项式关系。

所得结论对孤石分布地区探地雷达探测成果的正确解释有一定的指导作用。

%The boulder distributed in granite weathering crust has great harm on the engineering construction. Accurately determine the size and distribution of boulder has important practical significance. In this paper, by adopting the combination of field measurement and numerical simulation method to study the performance characteristic of spherical boulder in the georadar detection. The following conclusions aredrawn:There is an obvious of radar wave in the boulder reflection. The open width of reflex is increase with the boulder diameter and the buried depth. In radar wave ,the radius of curvature of vertices has approximate linear relationship with the boulder di⁃ameter. And has Quadratic polynomial relationship with the buried depth. The conclusions obtained in this paper have a certain guiding role on analyzing georadar detection results about boulder.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】7页(P860-866)【关键词】探地雷达;正演;时域有限差分;孤石探测【作者】刘成禹;林毅鹏;林超群;刘汗青【作者单位】福州大学环境与资源学院，福建福州 350108;福州大学环境与资源学院，福建福州 350108;福州大学环境与资源学院，福建福州 350108;福州大学环境与资源学院，福建福州 350108【正文语种】中文【中图分类】P631.3花岗岩和凝灰熔岩在我国有较广泛的分布，广东、福建更为集中。

利用地质雷达法探测地铁盾构隧洞范围孤石发布时间：2021-11-10T01:55:42.659Z 来源：《建筑实践》2021年18期6月作者：杨国华[导读] 现代城市建设中，盾构机在当前地铁施工中的应用越来越普及，技术越来越成熟。

杨国华深圳市水务规划设计院股份有限公司广东深圳 518001摘要：现代城市建设中，盾构机在当前地铁施工中的应用越来越普及，技术越来越成熟。

但是，很多城市的地层中都存在孤石，当地铁施工中盾构机遇到孤石时，不仅会对工程工期造成很大影响，严重时还会使施工机械损伤，造成更大的经济损失。

利用地质雷达法在地面探测地铁盾构施工范围内的孤石，不仅效果明显，而且探测工期较短，是一种高效可行的探测孤石的物探方法。

关键词：地质雷达；城市建设；地铁施工；盾构；孤石在工程建设中，怎样处理地下孤石一直是个比较棘手的问题。

常规方法是采用钻探法，另外还有跨孔CT、常规地面物探（电法、地震）等。

钻探法是最基本也是最常用的方法，但这种方法费时耗力，成本高昂，工期很长。

所以在实际应用中，钻孔间距不能布置太密，这就使得钻孔之间的范围形成空白区域。

跨孔CT虽能填补钻孔之间的空白区域，但受钻孔位置影响，只能探测两孔之间的区域，对旁边的区域无法探测；而且跨孔CT探测步骤繁琐、工作时间受限（只能等钻孔刚刚终孔后才能开始工作、且须在刚终孔时马上就测，防止垮孔、卡孔）。

而常规地面物探虽然相对于钻探法来说，是一种比较常用的补充方法，但是受场地地形条件的影响比较大，探测效果有时候也是差强人意。

近几年来，微动已经成为探测孤石的主要物探方法，取得了一定的效果，并逐步在工程方面推广开来。

而采用地质雷达[1]探测孤石的案例则比较少，且大多数处于试验和研究阶段。

本文以实际工程为例，探讨地质雷达在探测地铁盾构隧洞范围内的孤石的应用效果和特点，为查找地下孤石难题，提供有益的尝试工作。

1 地质雷达法简介地质雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）技术依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作，基本原理[1~3]是，由发射天线发射一个电磁脉冲，当遇到介质分界面或地下异常体时，该电磁脉冲被地下介质（或埋藏物、空洞）反射回来，并被接收天线接收，连续采集即可形成一条雷达剖面。

孤石的物探探测方法
党如姣
【期刊名称】《隧道建设》
【年(卷),期】2012(0)S2
【摘要】为了解决隧道沿线孤石影响盾构的顺利掘进,采用物探方法探测隧道沿线孤石的赋存情况,介绍了孤石区域的地球物理特征,对孤石探测的物探方法从重、电、震、测井、综合物探等方面进行了分类和介绍,有以往使用的老方法,也介绍了孤石
探测的新方法,为今后不同环境条件下孤石物探探测方法的选择提供了一定的指导
作用,另外,采用综合物探方法对两种或多种方法进行对比,可提高物探解译精度。

【总页数】5页(P56-60)
【关键词】孤石;地球物理特征;重力探测;电法探测;地震勘探;综合物探方法
【作者】党如姣
【作者单位】中铁隧道集团有限公司技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】U452.11
【相关文献】
1.微动探测方法在城市地铁盾构施工“孤石”探测中的应用--以福州地铁1号线为例 [J], 刘宏岳;黄佳坤;孙智勇;宗全兵
2.花岗岩地层地铁隧道盾构孤石探测及处置新方法 [J], 宗成兵;田恒星
3.微动面波方法在城市孤石探测中的应用 [J], 胡晋;熊章强;张大洲;杨博
4.地铁盾构区间孤石与基岩凸起等不良地质体探测新方法 [J], 林朝旭
5.综合物探方法在孤石探测中的可行性研究 [J], 王志彬
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